Μοριακή διάγνωση και ογκολογία ακριβείας: Όρια όγκου ιστού και ελάχιστες απαιτήσεις

https://www.mayoclinic.org/tests-procedures/breast-biopsy/about/pac-20384812

Το παράδειγμα της σύγχρονης ογκολογίας ακριβείας έχει μετατρέψει θεμελιωδώς τη θεραπεία του καρκίνου από την εμπειρική χημειοθεραπεία σε εξατομικευμένη, γονιδιωματικά καθοδηγούμενη στοχευμένη θεραπεία και ανοσοθεραπεία. Κεντρικό στοιχείο αυτής της επαναστατικής αλλαγής είναι το αξιόπιστο γονιδιωματικό προφίλ του όγκου, το οποίο προσδιορίζει ενεργές μεταλλάξεις, προβλέπει την ευαισθησία στα φάρμακα και στρωματοποιεί την πρόγνωση του ασθενούς. Σε αυτό το πλαίσιο, αναδύεται ένα κρίσιμο τεχνικό ερώτημα για τους ογκολόγους, τους παθολόγους και τους επεμβατικούς γιατρούς: ποιο ελάχιστο μετρητή βελόνας μπορεί να συλλέξει επαρκείς αποδόσεις ιστών και νουκλεϊκών οξέων υψηλής ποιότητας για να υποστηρίξει ισχυρές μοριακές δοκιμές; Σε αντίθεση με την παραδοσιακή μορφολογική διάγνωση που απαιτεί μόνο ορατή δομή ιστού, οι μοριακές αναλύσεις απαιτούν αυστηρά όρια για την κυτταρικότητα του όγκου, την καθαρότητα του νουκλεϊκού οξέος και τον όγκο του δείγματος. Το διαμέτρημα τουβιοψίαΕπομένως, η βελόνα δεν αντιπροσωπεύει πλέον απλώς μια διαδικαστική παράμετρο, αλλά χρησιμεύει ως αποφασιστικός καθοριστικός παράγοντας της κατάντη μοριακής διαγνωστικής εγκυρότητας και της επακόλουθης θεραπευτικής αλληλουχίας.

Οι τρέχουσες κύριες ογκολογικές μοριακές δοκιμασίες, συμπεριλαμβανομένου του προσδιορισμού αλληλουχίας επόμενης{{0} γενιάς (NGS), του φθορισμού in situ υβριδισμού (FISH) και των πολυγονιδιακών προγνωστικών προσδιορισμών όπως το Oncotype DX, επιβάλλουν αυστηρές και τυποποιημένες απαιτήσεις ποιότητας και όγκου ιστού. Αυτές οι υψηλής Κλινικά επικυρωμένα δείγματα βιοψίας με βελόνα πυρήνα 14G αποδίδουν όγκο ιστού περίπου 10–20 mm³ ανά πυρήνα, που περιέχει εκατομμύρια βιώσιμα κύτταρα όγκου και στρωματικών κυττάρων. Αυτή η κυτταρική αφθονία επιτρέπει την εκχύλιση νουκλεϊκού οξέος σε επίπεδο μικρογραμμαρίων, η οποία ανταποκρίνεται πλήρως στις απαιτήσεις εισόδου των περισσότερων εμπορικών δοκιμών πολυγονιδιακών πάνελ και ολοκληρωμένου γονιδιωματικού προφίλ. Αντίθετα, μια βελόνα 18G, μια κοινή επιλογή για συμβατική μορφολογική βιοψία, παρέχει μόνο το 50% έως 60% του όγκου ιστού που λαμβάνεται από έναν πυρήνα 14G. Αν και αυτός ο μειωμένος όγκος μπορεί να επαρκεί για τον βασικό παθολογικό τύπο ρουτίνας σε κοινούς όγκους υψηλής{16}κυτταρικότητας, αντιμετωπίζει εξέχοντες περιορισμούς σε δύσκολα κλινικά σενάρια.

Οι μικροκυτταρικοί όγκοι, συμπεριλαμβανομένου του καρκινώματος του πόρου in situ (DCIS) και των υπολειμματικών αλλοιώσεων μετά από νεοεπικουρική χημειοθεραπεία, θέτουν σημαντικές προκλήσεις στη δειγματοληψία βιοψίας μικρού-διαμετρήματος. Αυτές οι βλάβες χαρακτηρίζονται από αραιή κατανομή καρκινικών κυττάρων, εκτεταμένο ινώδες στρώμα και συχνές νεκρωτικές περιοχές. Τα δείγματα μικρού όγκου 18G συχνά περιέχουν υπερβολικό στρωματικό ιστό, φλεγμονώδη κύτταρα ή νεκρωτικά υπολείμματα αντί για βιώσιμα συστατικά του όγκου. Αυτό το ζήτημα οδηγεί σε ανεπαρκή συγκέντρωση νουκλεϊκού οξέος, σοβαρό κατακερματισμό του DNA ή ψευδώς-αρνητικά μοριακά αποτελέσματα λόγω χαμηλής κυτταρικότητας του όγκου. Σε ακραίες περιπτώσεις, η ανεπαρκής δειγματοληψία προκαλεί αποτυχία της ανάλυσης, απαιτώντας επαναλαμβανόμενες επεμβατικές διαδικασίες βιοψίας και καθυστερώντας τον βέλτιστο χρόνο θεραπείας. Επιπλέον, τα κυτταρολογικά δείγματα μικρών-λεπτών βελόνων{10}}είναι επιρρεπή σε μόλυνση αιμοσφαιρίων και παρεμβολές κυτταρικών υπολειμμάτων, θέτοντας περαιτέρω σε κίνδυνο την πιστότητα και την αναπαραγωγιμότητα των γονιδιωματικών δεδομένων, καθιστώντας τα ακατάλληλα για μοριακή ανίχνευση υψηλής ακρίβειας.

Αν και η τεχνολογία υγρής βιοψίας, η οποία ανιχνεύει το κυκλοφορούν DNA όγκου στο περιφερικό αίμα, έχει αναπτυχθεί γρήγορα τα τελευταία χρόνια και παρέχει μια μη-μη επεμβατική βοηθητική μέθοδο ανίχνευσης, η βιοψία ιστού συμπαγούς όγκου παραμένει αναντικατάστατη στην ογκολογία ακριβείας. Η υγρή βιοψία δεν μπορεί να αντανακλά αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά ιστού όγκου, ενδοογκική ετερογένεια και παθολογική κατάσταση της τοπικής βλάβης, τα οποία είναι απαραίτητα για την ακριβή μοριακή υποτύπωση. Για ασθενείς με προχωρημένο καρκίνο του μαστού και άλλους κακοήθεις όγκους, η συστηματική ανίχνευση της κατάστασης έκφρασης PD-L1, η ενίσχυση του γονιδίου HER2 και οι ολοκληρωμένες γονιδιωματικές αλλοιώσεις είναι υποχρεωτικές για να καθοδηγήσουν την ανοσοθεραπεία, τη στοχευμένη επιλογή φαρμάκων και την αξιολόγηση της πρόγνωσης. Σε τέτοια κρίσιμα κλινικά σενάρια, ο ανεπαρκής όγκος ιστού όγκου γίνεται βασικό εμπόδιο που περιορίζει την ακριβή μοριακή διάγνωση.

Ως απάντηση σε αυτή την κλινική απαίτηση, οι διεθνείς κατευθυντήριες οδηγίες για την ογκολογία και την παθολογική διάγνωση έχουν σαφώς προτείνει την προτιμησιακή χρήση βελόνων 14G ή 13G μεγάλου-πυρήνα για βιοψία όταν υπάρχει υποψία κακοήθων βλαβών ή επακόλουθων μοριακών υποτύπων. Πέρα από επαρκή όγκο, μεγάλοι πυρήνες ιστών 14 G υποστηρίζουν χειροκίνητη μακρο-τομή κάτω από μικροσκόπιο, επιτρέποντας στους παθολόγους να απομονώνουν επιλεκτικά βιώσιμες περιοχές-πλούσιες σε όγκο και να αποκλείουν νεκρωτικό ιστό, θρόμβους αίματος και φυσιολογικά στρωματικά συστατικά. Αυτός ο στοχευμένος εμπλουτισμός βελτιώνει σημαντικά την καθαρότητα του DNA του όγκου, μειώνει την παρεμβολή στο φόντο και ενισχύει ουσιαστικά την ευαισθησία και την ακρίβεια των μοριακών αναλύσεων. Από μοριακή διαγνωστική άποψη, η βελόνα βιοψίας λειτουργεί ως ένας ακριβής βιολογικός αγωγός για την απόκτηση του «μοριακού βιολογικού διαβατηρίου» του όγκου. Η κλίση του μετρητή καθορίζει άμεσα το κατώτερο όριο ποιότητας του δείγματος, καθορίζει το ποσοστό επιτυχίας των γονιδιωματικών δοκιμών και, τελικά, διέπει την ακρίβεια της εξατομικευμένης θεραπείας καρκίνου ακριβείας.